立足基础理论，推动电力系统电压稳定研究

立足基础理论，推动电力系统电压稳定研究

建设统一坚强智能电网是国家电网公司的战略发展目标，这是经济、社会和电网发展的必然选择，对于充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济发展中的作用，促进经济社会全面、协调和可持续发展具有十分重要的意义。为实现安全、经济、清洁、高效、可持续的电力供应，以风能等可再生能源为代表的分布式电源将得到大力的发展，同时风电场电压稳定性问题也受到人们关注。另外，由于我国资源和经济发展的不平衡，高压直流输电方式在大容量、远距离输电中的优势，多回直流落点同一个交流受端系统不可避免，这也给交流系统的电压支撑能力带来了压力，使得交直流系统的电压稳定性问题变得日益突出。而电压稳定问题一直是困扰世界电力学术界的难题，对电压稳定的基础理论研究仍不完善。到目前为止，国内外还没有统一的、物理意义明确的电压稳定定义，缺乏具有理论性和工程实用性的暂态和中长期电压稳定判据，工程分析中需要解决暂态电压失稳和功角失稳的区分方法的问题，等等。因此，亟需深入开展对电压稳定的基础理论研究。

中国电力科学研究院承担了国家重点基础研究发展计划项目（973项目）“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”项目中的第1子课题“电力受端系统的动态特性及安全性评价的基础研究”（课题编号：2004CB217901），深入开展了电压稳定基础理论研究。汤涌等撰写的论文《考虑负荷变化特性的电压稳定判据分析》发表在《中国电机工程学报》（Proceedings of the CSEE）2010年6月第30卷16期，该文章是课题组取得的重要研究成果之一。

论文基于理论推导和仿真验证，研究了暂态电压稳定分析中通常采用的电压失稳判据在考虑负荷变化特性的情况下的适用性。通过深入剖析目前暂态电压稳定研究方法中存在的问题，提出了当负荷变化不满足特定方式（恒定负荷功率因数变化）时，目前常用的电压稳定判据不可作为暂态电压稳定性的判断依据，并提出了求取不同负荷增长特性下暂态电压稳定临界点的计算方法。

中国电力科学研究院973课题组自2004年成立以来，立足于电压稳定的基础理论研究，解决了电压稳定领域的多个关键问题，在电压稳定的定义、机理和判据等理论和技术方面取得了多项拥有自主知识产权的创新性成果：

1）提出了基于功率、电流关系的电压稳定定义，解决了以往定义大都从现象上描述电压稳定的问题；

2）提出了暂态及中长期电压稳定判据，并实现工程应用，解决了长期了工程分析中只能依据经验判据判断电压稳定性的问题；

3）提出了区分暂态电压失稳和功角失稳的方法，解决了在理论分析和工程应用中常常混淆两种暂态失稳模式的问题；

4）提出了判断多馈入交直流系统强弱的短路比指标，奠定了利用多馈入短路比评估多馈入交直流系统的电压稳定性的理论基础，为系统的规划、运行提供了参考依据，等等。

这些研究成果构建了关于电压稳定的基础理论和应用体系，并于2009年顺利通过了由多位院士、专家组成的973项目验收专家组验收，验收专家组给予了本课题高度评价，认为课题取得的研究成果是电力系统电压稳定领域的重大理论和技术突破。研究成果已被《电力系统安全稳定导则》的修编建议稿采用，将成为我国电力系统规划、设计、运行的准则。

该项研究成果进一步推进了电压稳定的基础理论研究的深度和广度，并已在马来西亚、福建、河南、重庆、广西、云南电压以及云电送粤特高压工程分析中应用，创造了显著的经济效益。从进一步优化提高电网的电压稳定性，保障智能电网的发展建设，避免电网发生大停电事故角度，具有不可估量的经济效益和社会效益。